CN107618192A - 一种风电机组叶片粘接角及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电机组叶片粘接角，该粘接角为带衬板的粘接角，具有U型结构，该U型结构外侧形状与相对应的叶片粘接区域内侧形状相匹配，该衬板沿U型结构的一边或相邻的两边内侧设置。本发明还公开上述粘接角的制备方法，包括：(1)在叶片一面壳体的分型线以内依据壳体内壁形状制备衬板，衬板脱模、切边；(2)由纤维布与树脂制作粘接角铺层，再将制得的衬板的分型线侧对准粘接角铺层中线，一同将粘接角铺层和衬板放置到粘接角模具与叶片壳体之间，用夹具将衬板夹紧在粘接角模具上，待粘接角铺层固化后脱模，即得带衬板的粘接角。本发明带衬板粘接角与壳体随型性高，能克服现有粘接角起皱变形、定位不佳等缺陷，提高叶片粘接质量。
Description
技术领域
本发明涉及风电叶片制备技术领域，特别是涉及一种风电机组叶片粘接角及其制备方法。
背景技术
风电机组叶片通常分为压力面(PS面)和吸力面(SS面)，两面壳体在中部通过抗剪腹板或箱型梁结构连接，在前后缘则是通过直接粘接、夹心层粘接、粘接角粘接以及内部补强的方式连接。
现有技术中叶片后缘的中后段区域多采用直接粘接方式连接，该区域的合模间隙满足粘接剂适宜的设计厚度；叶片的叶根部区域采用内部补强的方式连接，该区域人员方便进入，便于操作；叶片后缘前段区域采用夹心层方式粘接，但存在夹心层制作易出现折皱、白斑等缺陷，影响粘接质量；叶片后缘前段区域和叶片前缘非根部区域采用粘接角方式粘接，但在薄翼型区域，由于操作空间限制，粘接角在靠近分型线的位置容易出现定位差、塌陷、分层等缺陷，从而导致粘接剂过厚、出现空腔等问题，存在粘接质量隐患。
本发明就是在上述现有技术基础之上，创设一种易操作、效率高、可克服粘接角随型性差的风电机组叶片粘接角及其制备方法，以提高粘接角的质量。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风电机组叶片粘接角，使其能解决粘接角随型性差的问题，从而克服现有的粘接角的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种风电机组叶片粘接角，所述粘接角为带衬板的粘接角。
作为本发明的一种改进，所述粘接角为U型结构，所述U型结构的外侧形状与相对应的叶片粘接区域内侧形状相匹配，所述衬板沿所述U型结构的一边或相邻的两边内侧设置。
进一步改进，所述粘接角和其上的衬板均由多层浸透树脂的纤维布叠加固化制成。
进一步改进，所述粘接角包括4～7层浸透树脂的纤维布，所述衬板包括1～3层浸透树脂的纤维布。
进一步改进，所述粘接角包括带PS面后缘衬板的SS面后缘粘接角，所述PS面后缘衬板的结构与叶片PS面后缘壳体分型线以内的结构相匹配；或者，
所述粘接角包括带SS面后缘衬板的PS面后缘粘接角，所述SS面后缘衬板的结构与叶片SS面后缘壳体分型线以内的结构相匹配。
本发明还要解决的技术问题是提供一种风电机组叶片粘接角的制备方法，使其解决粘接角随型性差的问题，且该方法易操作、效率高，从而克服现有的粘接角制备方法的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种风电机组叶片粘接角的制备方法，包括如下步骤：
(1)制作衬板
以叶片一面壳体分型线内的壳体内壁形状为模具基础，制作与所述叶片一面壳体的壳体内壁形状相同的衬板；
(2)衬板脱模
将所述衬板与模具分离，至少将所述衬板的分型线处边角切割整齐；
(3)制作粘接角
根据粘接角宽度要求，取相应尺寸的塑料薄膜或真空袋膜平铺，在所述塑料薄膜或真空袋膜上铺设1层三轴向布或双轴向布，并在所述三轴向布或双轴向布上均匀倒上混合好的树脂，用辊子或刷子使所述树脂浸透所述三轴向布或双轴向布，赶出气泡，再重复铺设3～6层所述三轴向布或双轴向布以及树脂，即得粘接角铺层；
在粘接角模具内侧铺设脱模布，然后将所述粘接角模具与叶片壳体法兰连接；
将所述衬板的分型线侧对准所述粘接角铺层的中线，先将预贴近所述粘接角模具的铺层抬起，使其与所述衬板外侧随型压实，再抬起预贴近叶片壳体侧的铺层，一同将所述粘接角铺层和衬板放置到所述粘接角模具与叶片壳体之间，调整所述衬板，使带所述衬板的粘接角铺层与粘接角模具和叶片壳体贴实，用夹具将所述衬板固定在所述粘接角模具上，并用辊子赶出气泡；
(4)粘接角固化脱模
待所述粘接角铺层固化，且达到一定硬度，表面不粘手后除去所述粘接角模具和辅材，即得带衬板的粘接角。
进一步改进，所述步骤(1)中制作衬板的步骤为：在叶片的一面壳体预固化后，除去与对侧叶片壳体对应的粘接区域的辅材，在预固化叶片壳体分型线以内依据所述预固化叶片壳体内壁紧贴铺设真空袋膜和/或脱模布，在所述真空袋膜和/或脱模布上铺设1层宽度大于等于所需粘接角宽度的三轴向布或双轴向布，并在所述三轴向布或双轴向布上均匀倒上混合好的树脂，用辊子或刷子使所述树脂浸透所述三轴向布或双轴向布，并赶出气泡，再重复铺设1～3层所述三轴向布或双轴向布以及树脂，即得所述衬板。
进一步改进，所述步骤(1)中制作衬板的步骤为：在叶片的一面壳体铺设脱模布后，在所述壳体分型线以内依据所述壳体内壁紧贴铺设1-3层宽度大于等于所需粘接角宽度的三轴向布或双轴向布，然后随叶片壳体一体灌注成型，即得所述衬板。
进一步改进，所述步骤(1)中制作衬板的步骤为：在粘接角模具使用面上铺设脱模布，并在所述脱模布上依据所述粘接角模具使用面内壁紧贴铺设1-3层宽度大于等于所需粘接角宽度的三轴向布或双轴向布，并在所述三轴向布或双轴向布上均匀倒上混合好的树脂，用辊子或刷子使所述树脂浸透所述三轴向布或双轴向布，并赶出气泡，再重复铺设1～3层所述三轴向布或双轴向布以及树脂，即得所述衬板。
进一步改进，所述步骤(3)中铺设的每层三轴向布或双轴向布之间均存在5～50mm的错层。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
1.本发明带衬板的粘接角通过衬板的支撑作用，能克服现有粘接角存在的起皱变形、定位不佳等缺陷，其与壳体随型性好，还能确保粘接剂厚度达到设计要求，提高了叶片粘接质量，避免了叶片粘接剂开裂的隐患问题。
2.本发明制备方法根据叶片壳体内侧先制备随型衬板，再制作带衬板的粘接角，该方法制得的带衬板粘接角与壳体随型性高，粘接剂厚度满足设计要求且分布均匀，叶片粘接质量高，解决叶片粘接剂开裂的隐患。
3、本发明制备方法易于操作、效率高。
附图说明
上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明制备方法中制备PS面后缘衬板步骤的示意图。
图2是本发明制备方法中制备带衬板的SS面后缘粘接角步骤的示意图。
其中，1、PS面壳体，2、真空袋膜，3、PS面后缘衬板，4、后缘粘接角模具，5、SS面壳体，6、SS面后缘粘接角，7、夹具。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的技术方案。该申请中包括两个实施例，应理解这些实施例仅用于解释本发明而不用于限制本发明的范围。具体内容如下：
实施例一
参照附图1和2所示，本实施例用于制备带PS面后缘衬板的SS面后缘粘接角，其具体制备方法包括以下步骤：
(1)制作PS面后缘衬板 叶片PS面壳体1预固化之后，除去叶片PS面壳体1后缘分型线L3m～L15m以内200mm范围内的辅材，清理干净，依据PS面壳体1内壁紧贴铺设真空袋膜2，在分型线以内铺设1层150mm宽的三轴向布，再在三轴向布均匀倒上混合好的树脂，使用辊子将树脂浸透纤维布，赶出气泡并使该纤维布与该区域壳体的内壁随型，重复上述动作，再铺设2层双轴向布和树脂，制得PS面后缘衬板3。
(2)衬板固化脱模 2小时后，树脂固化后，撕拽真空袋膜2将PS面后缘衬板3与PS面壳体1分开，除去衬板3上的真空袋膜，将边角切割整齐，尤其是衬板分型线处的边角切割平整。
(3)制作SS面后缘粘接角
A、铺设1层400mm宽的真空袋膜，再在其上铺设1层240mm宽的三轴向布，均匀倒上混合好的树脂，使用辊子将纤维布浸透，赶出气泡，重复上述动作，总共铺设1层三轴向布和4层双轴向布，且层与层之间宽度方向错层5mm，长度方向错层50mm，即得粘接角铺层6；
B、将后缘粘接角模具4上用喷胶铺设脱模布，而后将粘接角模具4固定在SS面壳体5法兰上；
C、将PS面后缘衬板3分型线侧对准粘接角铺层6中线，并先将预贴近粘接角模具4的铺层抬起，与衬板3外侧随型压实，再抬起壳体侧铺层，一同放置到粘接角模具4与SS面壳体5之间，调整衬板3，使带衬板3的SS面后缘粘接角铺层6与粘接角模具4和SS面壳体5贴实，用夹具7固定衬板3，再用辊子赶出气泡。
(4)固化脱模 2小时后，粘接角铺层6固化，除去粘接角模具和脱模布，制得带PS面后缘衬板的SS面后缘粘接角。
实施例二
本实施例用于制备带SS面后缘衬板的PS面后缘粘接角，其具体制备方法包括以下步骤：
(1)制作SS面后缘衬板叶片SS面壳体层铺设完成后，进入辅材布置阶段，铺设脱模布后，在叶片SS面壳体后缘L8m～L14m分型线以内铺设3层180mm宽的双轴向布，然后随叶片SS面壳体一体灌注成型，即得SS面后缘衬板。
(2)树脂预固化后，打开真空袋膜，用壁纸刀将SS面后缘衬板***30mm的脱模布划开，并从一角翘开，撕拽脱模布将SS面后缘衬板与SS面壳体分开，除去衬板上的脱模布，将边角切割整齐，尤其是衬板分型线处的边角切割平整。
(3)制作PS面后缘粘接角
A、铺设1层400mm宽的真空袋膜，再在其上铺设1层300mm宽的双轴向布，均匀倒上混合好的树脂，使用辊子将纤维布浸透，赶出气泡，重复上述动作，总共铺设5层双轴向布，且层与层之间宽度方向错层5mm，长度方向错层50mm，即得粘接角铺层；
B、将后缘粘接角模具上用喷胶铺设脱模布，而后将粘接角模具固定在PS面壳体法兰上；
C、将SS面后缘衬板分型线侧对准粘接角铺层中线，并先将预贴近粘接角模具的铺层抬起，与衬板随型压实，再抬起壳体侧铺层，一同放置到粘接角模具与壳体之间，调整衬板，使带衬板的PS面后缘粘接角铺层与粘接角模具和PS面壳体贴实，用夹具固定衬板，用辊子赶出气泡；
(4)固化脱模 2小时后，粘接角铺层固化，除去粘接角模具和脱模布，制得带SS面后缘衬板的PS面后缘粘接角。
从上述两个实施例分别得到的带PS面后缘衬板的SS面后缘粘接角和带SS面后缘衬板的PS面后缘粘接角可看出：该带衬板的粘接角，均为U型结构。该U型结构的外侧形状与相对应的叶片粘接区域内侧形状相匹配，该衬板沿U型结构的一边或相邻的两边内侧设置。其中，粘接角和其上的衬板均由多层浸透树脂的纤维布叠加固化制成。具体的，粘接角包括4～7层浸透树脂的纤维布，衬板包括1～3层浸透树脂的纤维布。
本发明通过使用衬板制作粘接角，可克服现有的粘接角定位差、塌陷、分层等缺陷，大大提高了粘接角质量，尤其是靠近后缘侧的随型性，确保粘接剂厚度达到设计要求。
本发明制作衬板的工艺既可以如实施例一中随预固化后的壳体手糊成型，也可如实施例二中随壳体一同灌注预制而成，还可以通过粘接角模具翻制衬板而成，工艺设计合理，可操作性强，生产效率高。
当然，本发明制备的粘接角还可根据操作空间大小，在粘接角固化后除去衬板，工艺操作性强。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种风电机组叶片粘接角，其特征在于，所述粘接角为带衬板的粘接角。
2.根据权利要求1所述的风电机组叶片粘接角，其特征在于，所述粘接角为U型结构，所述U型结构的外侧形状与相对应的叶片粘接区域内侧形状相匹配，所述衬板沿所述U型结构的一边或相邻的两边内侧设置。
3.根据权利要求2所述的风电机组叶片粘接角，其特征在于，所述粘接角和其上的衬板均由多层浸透树脂的纤维布叠加固化制成。
4.根据权利要求3所述的风电机组叶片粘接角，其特征在于，所述粘接角包括4～7层浸透树脂的纤维布，所述衬板包括1～3层浸透树脂的纤维布。
5.根据权利要求1至4任一项所述的风电机组叶片粘接角，其特征在于，所述粘接角包括带PS面后缘衬板的SS面后缘粘接角，所述PS面后缘衬板的结构与叶片PS面后缘壳体分型线以内的结构相匹配；或者，
所述粘接角包括带SS面后缘衬板的PS面后缘粘接角，所述SS面后缘衬板的结构与叶片SS面后缘壳体分型线以内的结构相匹配。
6.一种风电机组叶片粘接角的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制作衬板
以叶片一面壳体分型线内的壳体内壁形状为模具基础，制作与所述叶片一面壳体的壳体内壁形状相同的衬板；
(2)衬板脱模
将所述衬板与模具分离，至少将所述衬板的分型线处边角切割整齐；
(3)制作粘接角
根据粘接角宽度要求，取相应尺寸的塑料薄膜或真空袋膜平铺，在所述塑料薄膜或真空袋膜上铺设1层三轴向布或双轴向布，并在所述三轴向布或双轴向布上均匀倒上混合好的树脂，用辊子或刷子使所述树脂浸透所述三轴向布或双轴向布，赶出气泡，再重复铺设3～6层所述三轴向布或双轴向布以及树脂，即得粘接角铺层；
在粘接角模具内侧铺设脱模布，然后将所述粘接角模具与叶片壳体法兰连接；
将所述衬板的分型线侧对准所述粘接角铺层的中线，先将预贴近所述粘接角模具的铺层抬起，使其与所述衬板外侧随型压实，再抬起预贴近叶片壳体侧的铺层，一同将所述粘接角铺层和衬板放置到所述粘接角模具与叶片壳体之间，调整所述衬板，使带所述衬板的粘接角铺层与粘接角模具和叶片壳体贴实，用夹具将所述衬板固定在所述粘接角模具上，并用辊子赶出气泡；
(4)粘接角固化脱模
待所述粘接角铺层固化，且达到一定硬度，表面不粘手后除去所述粘接角模具和辅材，即得带衬板的粘接角。
7.根据权利要求6所述的风电机组叶片粘接角的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制作衬板的步骤为：在叶片的一面壳体预固化后，除去与对侧叶片壳体对应的粘接区域的辅材，在预固化叶片壳体分型线以内依据所述预固化叶片壳体内壁紧贴铺设真空袋膜和/或脱模布，在所述真空袋膜和/或脱模布上铺设1层宽度大于等于所需粘接角宽度的三轴向布或双轴向布，并在所述三轴向布或双轴向布上均匀倒上混合好的树脂，用辊子或刷子使所述树脂浸透所述三轴向布或双轴向布，并赶出气泡，再重复铺设1～3层所述三轴向布或双轴向布以及树脂，即得所述衬板。
8.根据权利要求6所述的风电机组叶片粘接角的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制作衬板的步骤为：在叶片的一面壳体铺设脱模布后，在所述壳体分型线以内依据所述壳体内壁紧贴铺设1-3层宽度大于等于所需粘接角宽度的三轴向布或双轴向布，然后随叶片壳体一体灌注成型，即得所述衬板。
9.根据权利要求6所述的风电机组叶片粘接角的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中制作衬板的步骤为：在粘接角模具使用面上铺设脱模布，并在所述脱模布上依据所述粘接角模具使用面内壁紧贴铺设1-3层宽度大于等于所需粘接角宽度的三轴向布或双轴向布，并在所述三轴向布或双轴向布上均匀倒上混合好的树脂，用辊子或刷子使所述树脂浸透所述三轴向布或双轴向布，并赶出气泡，再重复铺设1～3层所述三轴向布或双轴向布以及树脂，即得所述衬板。
10.根据权利要求6所述的风电机组叶片粘接角的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中铺设的每层三轴向布或双轴向布之间均存在5～50mm的错层。
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